Varmt brugsvand. Måling af forbrug og varmetab fra cirkulationsledninger.

Transkript

1 EFP 05, J.nr : Energi-effektiv produktion og fordeling af varmt brugsvand i bygninger, set i lyset af EU s bygningsdirektiv og kommende nationale krav til bygningers energiforbrug. Varmt brugsvand. Måling af forbrug og varmetab fra cirkulationsledninger. Benny Bøhm, MEK DTU og SBi, projektleder Flemming Schrøder, Alectia Niels C. Bergsøe, SBi, AAU Alex Rytt, KAB-Bolig Michael Schou, Starpipe Kim B. Wittchen, SBi

2 Følgegruppen Bjarne R. Andersen, Odense Kommunes Ejendomsafdeling John Christensen, Boligforeningen VIBO Birger Christiansen, Tekniq Ejner Jerking, Erhvervs- og Byggestyrelsen Steen Kjølby, Golan Plastic Arne Lund, Armatec A/S Steffen Moe, Sønderborg Fjernvarme Arne Skov, Odder Varmeværk Ejvind Løgberg, Alectia

3

4 FORMÅL Det vurderes, at produktion og fordeling af varmt brugsvand i bygninger vil udgøre en uhensigtsmæssig stor andel af både nuværende og navnlig kommende energirammer. Projektets formål har derfor været på baggrund af en analyse af eksisterende forhold at foreslå mere energieffektive og miljørigtige løsninger til anlæg for varmt brugsvand. Løsningsforslagene baserer sig blandt andet på nye typer cirkulationsledninger, der vil kunne reducere varmetabene med op til 40 procent. Ud over betydningen af at reducere varmetabene inde i bygningen, vil opretholdelse af en lav returtemperatur fra varmtvandssystemet have stor betydning for fjernvarmenettets varmetab, i de tilfælde hvor der er tale om fjernvarmeopvarmede bygninger. Projektets resultater vil få betydning ikke alene for fremtidige bygninger, men også ved renovering af eksisterende bygninger.

5 Vandforbrug i M3 pr.år pr. person Koldt Varmt Koldt Varmt Årligt energiforbrug i boliger [kwh/m 2 ] Eksist. boligmasse (bedre halvdel) Nyt hus Varmt vand Rumvarme El Klasse 2 hus Varmt vand som andel af varmeforbrug: 25 % 36 % 50 % Danmarks årlige energiforbrug i husholdninger i PJ Varmt vand 50PJ 31% El 37PJ Boligopvarmning 113PJ Fordeling af energiforbrug til varmt vand PJ/år Ikke nyttiggjort tab 20PJ/år 40 % Nyttiggjort tab 5PJ/år 10 % Opvarmning 25PJ/år 50 %

6 Opretholdelse af temperaturen: Cirkulationssystem Eltracing (HWAT) Decentrale elvandvarmere Units i hver lejlighed

7 Nye muligheder Koncentriske rør, rør i rør Twinrør

8 Udvælgelse af repræsentative bygninger Énfamiliehuse, etageboliger, kontorer Alder på installationerne Systemopbygning I alt 24 bygninger. Målinger og analyser - FA-9 GSM dataloggere, Datataker - tapning af energimålere - manuelle aflæsninger Nyttevirkning = Q opvarmning af vand / Q tilført

9 Skønnet længde af cirkulationsledninger: 5,1 m / lejlighed Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 11 W/m Nyttevirkning: 0,77

10 Skønnet længde af cirkulationsledninger: 12,2 m/lejlighed Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 6 W/m Nyttevirkning: 0,69

11 Skønnet længde af cirkulationsledninger: 14,4 m/lejlighed Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 6,7 W/m Nyttevirkning: 0,67

12 Skønnet længde af cirkulationsledninger: 7,7 m/lejlighed Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 21 W/m Nyttevirkning: 0,37

13 Skønnet længde af cirkulationsledninger: 14,1 m/lejlighed Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 13,2 W/m Nyttevirkning: 0,48

14 Skønnet længde af cirkulationsledninger: 9,6 m/lejlighed Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 7,9 W/m Nyttevirkning: 0,46

15 Skønnet længde af ledninger: 6,9 m/lejlighed Specifikt varmetab fra fordelingsledningerne: 7,9 W/m Nyttevirkning: 0,83 0,66 (elforbrug vægtet med faktor 2,5)

16 Skønnet længde af ledninger: 4,1 m/lejlighed Specifikt varmetab fra eltracingen: 8,4 W/m Nyttevirkning: 0,82 0,65 (elforbrug vægtet med faktor 2,5)

17 Skønnet længde af cirkulationsledninger: 8,9 m/lejlighed Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 20,2 W/m Nyttevirkning: 0,30

18 Rør i rør. NB: Uisolerede stigstrenge Skønnet længde af cirkulationsledninger: 7,9 m/lejlighed Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 17,6 W/m Nyttevirkning: 0,47

19 Skønnet længde af cirkulationsledninger: 132 m Specifikt varmetab fra cirkulationsledninger: 13,6 W/m Nyttevirkning: 0,11

20 Temperaturerne er ikke konstante C

21 Et eksempel på målinger Vand- og energiforbrug m almene boliger Varmtvandsforbrug Fjernvarmetemperaturer til VVB 90 Måned: sept okt Tæt/lavt byggeri MWh % Fjernvarme Netto varmtvandsforbrug Nyttevirkning timer fra kl. 0:30 til kl. 23: Varmetab Måned: sept okt. 2007

22 Temperaturer i varmtvandskredsen timer fra kl. 0:30 til kl. 23: timer fra kl. 0:30 til kl. 23: Effekter i kw til varmt vand og fjernvarme 5-minuts-værdi Timeværdier timer fra kl. 0:30 til kl. 23:30

23 Målte vand- og energiforbrug 200 Netto energiforbrug kwh/md/lj. 45K 40K Varmtvandsforbrug m3/md/lj

24 Varmetab fra cirkulationsledningen W/m Ledningslængde per lejlighed

25 0.8 Nyttevirkning Ledningslængde per lejlighed

26 Årlig middelafkøling af fjernvarmen K Bygningsnummer VVB LADEKREDS

27 Be06: Udnyttelse af varmetabet? 8,8 gr. beton isolering 55 oc varmtvandsledning jord Fyrreparken køkkensskakt - eksist. forhold Køkkenskakt 60x60cm, 16mm spånplade lukket til køkken. Varme rør BV 1" + BC3/4" begge 20mm isol. 20mm isolering 4-42 % nyttiggjort Blå tekst er data på en konkret model Rum Bredde (facade) Dybde Højde Bemærkninger 2,5 3,5 2,8 m kwh/år Årlig rørtab 368 Specifikke varmetab Årlig ikke nyttiggjort 215 overskud Tab Areal U Ht Ht Årlig nyttiggjort 153 Facader 4,6 1 4,6 BR1961 er U-krav 1,1 for mere en 2 etager Volumen Luftskifte Ht Nyttevirkninggrad 0,42 Ventilation 24,5 0,5 4,165 Areal U Ht Vinduer 2,4 3 7,2 Alm. Termorude 1,5 x 1,6 m Ff 0,8 15,965 W/K g 0,75 F_skygger 0,8 Orientering n 1,152 Areal * reduktion adiabat % nyttiggjort af varmetabet fra et rør i rumluft Tilskud W/m² P Personer 7,6 66,5 W (1,5 fra BE06) Spisekøkken 3h/døgn x 2 personer ~ snit 67W -> 67/8,75=7,6w/m2 Udstyr 11,4 99,75 W (3,5 fra BE06) køleskab, madlavning m.v. i snit 100W ~100/8,7511,4W/m2 Rør 42 W - længde 5,6 m Etagehøjde=2,8, med 2 rør= 5,6m - U 0,3 W/mK (0,2 Sbi) 20mm, 0,3W/mK - T 25 C (30 C) 50 C varmtvand - 25 C skakt = 25 C Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec timer Varmebalance-rør -118,71-95,41-66,02-0,78 77,68 139,39 146,53 131,85 68,17 7,84-50,47-99,89 kwh Rørtab 31,25 28,22 31,25 30,24 31,25 30,24 31,25 31,25 30,24 31,25 30,24 31,25 kwh Varmebalance -87,46-67,19-34,77 29,46 108,93 169,63 177,78 163,1 98,41 39,09-20,23-68,64 kwh Rørgevinst 31,25 28,22 31,25 0, ,24 31,25 kwh

28 KONKLUSION OG ANBEFALINGER Større tekniske installationer bør forsynes med bimålere. Energiforbruget til varmt brugsvand, rumopvarmning og ventilation kunne måles. Nybyggeri og renovering bør starte med en systemanalyse. Placering og fordeling af tapsteder i forhold til VVB / veksler. Cirkulation eller eltracing? Specielt for kontorbyggeri bør små lokale elvandvarmere overvejes. Etageboliger: tendensen er, at forbruget i hver boligenhed skal kunne måles. Fjernvarmeunit i hver lejlighed? Overveje nye løsninger: Twinrør, rør i rør, præfabrikerede stigstrenge. Be06: en nærmere analyse af udnyttelsen af ledningernes varmetab er nødvendig.

29 Præsentationerne vil blive lagt her: EFP-rapporten kan hentes her:

30 KONTAKT: Benny Bøhm, Benny Bøhm Energiteknik, Tlf , Flemming Schrøder, Alectia A/S Tlf , Niels C. Bergsøe, Statens Byggeforskningsinstitut Tlf , Tak for opmærksomheden.